JP2007056626A - 建設機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】 フロア部材の右側に作業装置のブームを配置した形式の建設機械の場合でも、フロア部材とブームとの隙間にチルト機構を配置してフロア部材をチルト操作できるようにする。
【解決手段】 旋回フレーム5の左側には運転席14、キャノピ17等が取付けられたフロア部材9を配置し、旋回フレーム5の各前縦板5B,5Cにはフロア部材9の右側に位置して作業装置4のロアブーム4Aを俯仰動可能に取付け、フロア部材9とロアブーム4Aとの間にはフロア部材9を傾転操作するチルト機構20を設ける構成としている。そして、チルト機構20は、そのねじ軸24の操作部24Bを輸送姿勢をなす作業装置4のロアブーム4Aよりも高い位置に配置する。これにより、作業者は、作業装置4のロアブーム4Aの上側からチルト機構20のねじ軸24の操作部24Bにインパクトレンチ等の工具を接続することができ、また接続した工具を簡単に操作することができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、作業装置のブームがフロア部材の右側に位置してフレームに支持された建設機械に関する。
一般に、建設機械としての油圧ショベルには、狭い作業現場での作業に適したミニショベルと呼ばれる小型油圧ショベルがある。この小型油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。
また、油圧ショベルの上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後側に搭載されたエンジンと、該エンジンの後側に位置して前記旋回フレームの後端部に取付けられたカウンタウエイトと、前記エンジンの前側に位置して前記旋回フレーム上の左側に設けられたフロア部材と、該フロア部材に設けられたオペレータが着座する運転席と、該運転席の上方を覆うキャノピ、キャブ等の建屋と、該建屋の右側に位置して旋回フレーム上に設けられ燃料タンク、作動油タンク等を覆った外装カバーとにより大略構成されている。
一方、小型油圧ショベルには、スイング式油圧ショベルと、モノブーム式またはオフセット式油圧ショベルと呼ばれる2つの形式がある。ここで、スイング式油圧ショベルは、旋回フレームの前端部にスイングポストを設け、このスイングポストに作業装置のブームフート部を上,下動可能、かつ左,右動可能に設けたもので、作業装置は運転席の前方に配置される(例えば、特許文献1参照)。
一方、モノブーム式またはオフセット式油圧ショベルは、旋回フレームを構成する左,右の縦板の前側に作業装置のブームフート部を上,下動可能に設けたもので、作業装置のブームフート部は運転席の右側に配置される(例えば、特許文献2参照)。
特開平10−331657号公報 特開平9−209401号公報
これらのミニショベルと呼ばれる小型油圧ショベルは、狭い作業現場で上部旋回体が旋回動作できるように、該上部旋回体をコンパクトにまとめる必要があり、この上部旋回体は、例えば下部走行体の車幅内にほぼ収まるような円形状に形成されている。また、上部旋回体を小型化すると旋回フレームも小さくなるから、該旋回フレーム上にはエンジン、制御弁等の機器を設置するスペースが少なくなってしまう。このため、小型油圧ショベルは、フロア部材の下側のスペースを利用してエンジン、制御弁等の機器を配設している。しかし、フロア部材の下側にエンジン、制御弁等の機器を配置すると、メンテナンス作業、点検作業等を行うときに手が届き難く目視も困難になる。
そこで、小型油圧ショベルには、フロア部材の下側に設置したエンジン、制御弁等の機器に対してメンテナンス作業や点検作業を行なえるように、フロア部材を前側を支持点として後側を昇降する傾転動作(チルトアップ、チルトダウン)ができるように構成したものがある(例えば、特許文献3、特許文献4、特許文献5参照)。
特開平6−320962号公報 特開2000−72048号公報 国際公開第WO2005/025968号パンフレット
ところで、上述した特許文献3〜5のうち、特許文献5の発明による油圧ショベルは、スイング式油圧ショベルであって、旋回フレーム上に運転席と建屋が取付けられたフロア部材が配置され、作業装置は運転席の前方に配置されている。そして、フロア部材の右側には、該フロア部材をチルトアップ、チルトダウンさせるチルト機構を配置している。
ここで、このチルト機構は、建屋の右側面に沿って前,後方向に延び長さ方向の後端側が揺動支点として旋回フレームに揺動可能に取付けられたガイドレールと、該ガイドレールの途中部位に設けられると共にフロア部材に取付けられる移動部材と、長さ方向の先端側に設けられ前記移動部材を移動させてフロア部材を傾転操作する操作部とにより構成されている。この場合、チルト機構は、作業者が地上に立って操作部を操作できるように先端側が下向きに配置されている。
このようにスイング式油圧ショベルは、運転席の前方に作業装置を配置しているから、フロア部材の右側にチルト機構を配置するためのスペースを確保することができる。これにより、チルト機構は、作業装置のブーム等に邪魔されることなく、地上に立った作業者によって操作部を操作することができる。
しかし、モノブーム式またはオフセット式油圧ショベルは、運転席の右側に作業装置を配置しているから、フロア部材の右側部位と作業装置のブームフートとの間には僅かな隙間しか存在しない。このため、特許文献5と同様のチルト機構をモノブーム式またはオフセット式油圧ショベルに設けようとすると、下向きに配置されたチルト機構の操作部がフロア部材とブームフートとの隙間に入り込んでしまうから、このチルト機構はモノブーム式またはオフセット式油圧ショベルに設けることが難しいという問題がある。
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、フロア部材の右側に作業装置のブームを配置した形式の建設機械の場合でも、フロア部材と作業装置のブームとの隙間にチルト機構を配置でき、作業装置のブームの上側からチルト機構の操作部を操作できるようにした建設機械を提供することにある。
本発明による建設機械は、底板と該底板上に立設された左,右の縦板を有するフレームと、ブームと該ブームに回動可能に支持されたアームとを備え該ブームのフート部が前記左,右の縦板の前側に位置して俯仰動可能に支持された作業装置と、該作業装置のブームよりも左側に位置して前記フレーム上に設けられたフロア部材とを備えている。
そして、上述した課題を解決するために、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記フロア部材は前側を支持点として前記フレーム上に傾転可能に支持する構成とし、前記作業装置のブームとフロア部材との間には前,後方向に延びて前記フロア部材を前記支持点を中心にしてチルトアップ、チルトダウンさせるチルト機構を配置し、前記チルト機構は、長さ方向の後端側に位置して前記フレームに揺動可能に取付けられる揺動支点と、長さ方向の途中部位に設けられると共に前記フロア部材に取付けられる移動支点と、長さ方向の先端側に設けられ前記移動支点を移動させて前記フロア部材を傾転操作する操作部とにより構成し、前記チルト機構の操作部は、前記揺動支点となる後端側よりも高い位置に配置したことにある。
また、請求項2の発明が採用する構成の特徴は、前記フロア部材は前側を支持点として前記フレーム上に傾転可能に支持する構成とし、前記作業装置のブームとフロア部材との間には前,後方向に延びて前記フロア部材を前記支持点を中心にしてチルトアップ、チルトダウンさせるチルト機構を配置し、前記チルト機構は、長さ方向の後端側に位置して前記フレームに揺動可能に取付けられる揺動支点と、長さ方向の途中部位に設けられると共に前記フロア部材に取付けられる移動支点と、長さ方向の先端側に設けられ前記移動支点を移動させて前記フロア部材を傾転操作する操作部とにより構成し、前記チルト機構の操作部は、前記ブームとアームを輸送姿勢で折畳んだ状態で操作できる高さ位置に配置したことにある。
請求項3の発明によると、前記チルト機構は、後端側が前記揺動支点として前記フレームに上,下方向に揺動可能に取付けられ先端側が自由端となって前側に延びたガイドレールと、該ガイドレールに沿って延びた先端部が前記操作部となり該ガイドレールの長さ方向に位置決めされた状態で回転可能に取付けられたねじ軸と、前記フロア部材側に回動可能に取付けられ該ねじ軸に螺合した状態で前記ガイドレールに沿って前,後方向に移動する移動支点となる移動部材とを含んで構成し、前記移動部材を前記ガイドレールの後端側よりも高い位置に配置することにより、前記ガイドレールを先端側に向け上向きに傾斜させる構成としたことにある。
請求項4の発明によると、前記フレームの後側には、エンジンを設けると共に、前記フロア部材の後側を支持する支持部材を前記エンジンを跨いで設け、前記支持部材には、前記チルト機構の後端側を揺動可能に支持するブラケットを前記エンジンよりも高い位置に設ける構成としたことにある。
請求項5の発明によると、前記支持部材のブラケットは、前記フロア部材の右外側となる位置に配置したことにある。
請求項6の発明によると、前記チルト機構の後端側は、連結ピンを用いて前記支持部材のブラケットに揺動可能に連結し、前記チルト機構の後端側には、前記ブラケットと連結ピンの近傍を覆うカバーを着脱可能に設ける構成としたことにある。
請求項1の発明によれば、フロア部材をチルトアップする場合、作業者は、チルト機構の先端側に設けられた操作部を操作し、フロア部材に取付けられた移動支点を先端側に移動させる。このときに、チルト機構の操作部は、揺動支点となる後端側よりも高い位置に配置しているから、作業者は作業装置のブームの上側から楽な姿勢で簡単に操作することができる。
この結果、モノブーム式またはオフセット式の作業装置を備えた建設機械のように、そのブームとフロア部材との間に狭い隙間しか形成できない場合でも、この隙間に配置したチルト機構は、その操作部を操作し易い高い場所に配置することができる。これにより、操作部を簡単かつ確実に操作することができ、フロア部材を傾転操作するときの作業性を向上することができる。
請求項2の発明によれば、フロア部材をチルトアップする場合には、作業装置のアームを手前側(ブーム側)に折畳みつつブームを前側に伏せた状態の輸送姿勢をとり、建設機械を安定させる。この状態で作業者は、チルト機構の先端側に設けられた操作部を操作し、フロア部材に取付けられた移動支点を先端側に移動させる。このときに、チルト機構の操作部は、ブームとアームを輸送姿勢で折畳んだ状態でブームの上面よりも高い位置となっているから、作業者は、モノブーム式またはオフセット式の作業装置のブームに邪魔されることなく、作業装置のブームの上側から楽な姿勢で簡単に操作部を操作することができる。
この結果、モノブーム式またはオフセット式の作業装置を備えた建設機械のように、そのブームとフロア部材との間に狭い隙間しか形成できない場合でも、この隙間に配置したチルト機構は、その操作部を操作し易い場所に配置することができるから、該操作部を簡単かつ確実に操作することができ、フロア部材を傾転操作するときの作業性を向上することができる。
請求項3の発明によれば、操作部によってねじ軸を回転させることにより、ガイドレールに沿って移動部材を移動することができる。このときに、移動部材を揺動支点から離れるガイドレールの先端側に向けて移動することにより、フロア部材をチルトアップすることができる。
ここで、ガイドレールは、その後端側(揺動支点)よりも移動部材(移動支点)が高くなるように先端側に向け上向きに傾斜させているから、移動部材はフロア部材の後側がチルトアップするときの方向とほぼ同じ上側ないし前側に移動することができる。従って、ねじ軸で移動部材を移動させる力を、フロア部材をチルトアップするための力として効率よく作用させることができる。
また、ガイドレールの後端側よりも先端側が高くなるように上側に傾斜させているから、例えば作業装置のブーム上に乗ることにより、該ブームの上側からねじ軸の操作部に対して容易に手を伸ばすことができ、操作性を高めることができる。さらに、移動部材を移動するのにねじ軸を用いているから、該ねじ軸を回転することによりガイドレールに沿って移動部材を移動することができる。これにより、ねじ軸の回転量を調整することによりフロア部材のチルト角度を任意に設定することができる。
請求項4の発明によれば、フレームの後側にエンジンを跨ぐように支持部材を設け、チルト機構の後端側を支持するブラケットを支持部材に設けているから、チルト機構の後端側をエンジンよりも高い位置で支持部材に取付けることができる。これにより、支持部材のブラケットを利用してチルト機構の後端側を上,下方向に揺動可能に取付けることができ、チルト機構の組立作業性を向上することができる。しかも、チルト機構の後端側は、エンジンよりも高い位置に取付けているから、手が届き易く、チルト機構の取付け、取外し作業を容易に行うことができる。
請求項5の発明によれば、チルト機構の後端側は、フロア部材の右外側でエンジンよりも高い位置に配置しているから、チルト機構の後端側を外部から手の届く位置に配置することができる。これにより、チルト機構を取付け、取外しする場合は、チルト機構の後端側に容易に手を伸ばして作業することができ、チルト機構の組立作業、メンテナンス作業等の作業性を向上することができる。
請求項6の発明によれば、カバーをチルト機構の後端側に取付けた場合には、該カバーにより支持部材のブラケットと連結ピンを覆い隠すことができるから、連結ピンをいたずらから保護することができる。一方、カバーを取外すことにより連結ピンを露出させることができるから、チルト機構の取付け作業、取外し作業を容易に行うことができる。これにより、組立作業、メンテナンス作業等の作業性を向上しつつ、チルト機構が不用意に取外されるような事態を未然に防ぐことができ、信頼性を向上することができる。
以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、キャノピ仕様のオフセット式油圧ショベルを例に挙げ、図1ないし図15を参照しつつ詳細に説明する。
図1において、1はキャノピ仕様のオフセット式油圧ショベルで、該油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回可能に搭載された上部旋回体3と、該上部旋回体3の前側で、左,右の中間位置に俯仰動可能に設けられたオフセット式の作業装置4とにより大略構成されている。
ここで、作業装置4は、基端側のフート部4A1が後述する旋回フレーム5の前縦板5B,5Cに俯仰動可能に支持されたロアブーム4Aと、該ロアブーム4Aの先端に左,右方向に揺動可能に連結されたアッパブーム4Bと、該アッパブーム4Bの先端に左,右方向に揺動可能に連結されたアーム支持部材4Cと、該アーム支持部材4Cの先端に上,下方向に回動可能に連結されたアーム4Dと、該アーム4Dの先端に回動可能に取付けられたバケット4Eと、ブームシリンダ4F、アームシリンダ4G、バケットシリンダ4Hとにより大略構成されている。また、ロアブーム4Aの先端部とアーム支持部材4Cとの間には、ロアブーム4Aに対してアーム4Dを常時平行に保持するリンク機構4Jが設けられている。
また、作業装置4のロアブーム4Aは、そのフート部4A1が後述する旋回フレーム5の左,右の前縦板5B,5Cのピン孔5B1,5C1に上,下方向ないし前,後方向に回動可能にピン結合されている。
そして、作業装置4は、アーム4Dをロアブーム4Aに対して左,右方向に平行移動(オフセット)させ、この状態でロアブーム4Aを俯仰動させつつアーム4D、バケット4Eを回動させることにより、側溝等の掘削作業を行うことができる。
また、作業装置4は、図1、図2に示すように、バケット4Eとアーム4Dを手前に抱え込むように折畳み、ロアブーム4A等を前側に倒して伏せた状態とすることにより、輸送に適した安定的な姿勢(以下、輸送姿勢という)をとることができる。この輸送姿勢は、後述のチルト機構20によってフロア部材9等をチルトアップする場合にも油圧ショベル1を安定させるために用いられている。さらに、作業装置4を輸送姿勢にした状態では、ロアブーム4Aの上側に乗ってチルト機構20を操作することができる。
また、作業装置4は、図3に示すように、バケット4Eとアーム4Dを抱え込んだ状態でロアブーム4A等を上側ないし後側に仰動させることにより、小さな半径で旋回するための旋回姿勢をとることができる。このときに、後述のチルト機構20は、ねじ軸24の操作部24Bをロアブーム4Aよりも前側に配置している。
一方、上部旋回体3は、図4に示す如く、下部走行体2の車幅内でほぼ旋回できるように、上方からみて略円形状に形成されている。また、上部旋回体3は、後述の旋回フレーム5、エンジン6、油圧ポンプ、制御弁(いずれも図示せず)、フロア部材9、運転席14、キャノピ17、フロア支持機構18、チルト機構20、保護カバー26、作動油タンク27、燃料タンク28等を含んで構成されている。
5は上部旋回体3の支持構造体を構成する旋回フレームを示している。この旋回フレーム5は、図5、図6等に示す如く、中央部分を前,後方向に延びて設けられた底板5Aと、該底板5Aの左,右方向のほぼ中間に位置し前,後方向に延びて立設された左前縦板5Bと、該左前縦板5Bの右側に間隔をもって平行に立設された右前縦板5Cと、各前縦板5B,5Cの後端部に位置して左,右方向に延びた横板5Dと、該横板5Dの左側から後側に延びた左後縦板5Eと、該左後縦板5Eの右側に間隔をもって平行に立設された右後縦板5Fと、左側に設けられた円弧状の左ガード部材5Gと、右側に設けられた円弧状の右ガード部材5Hと、前記各前縦板5B,5C間の前側位置に設けられ作業装置4のブームシリンダ4Fが取付けられるブームシリンダブラケット5Jとを含んで大略構成されている。また、左,右の縦板の前側に位置する左,右の前縦板5B,5Cには、作業装置4のロアブーム4Aのフート部4A1が俯仰動可能に取付けられるピン孔5B1,5C1が設けられている。
さらに、左ガード部材5Gの前部上方には、左,右方向に延びるフロア支持板5Kが設けられ、該フロア支持板5Kには、後述するフロア支持機構18を介してフロア部材9の前側部位が回動可能に取付けられている。また、旋回フレーム5の後側には、後述のエンジン6等を跨ぐように支持部材7が取付けられている。
6は旋回フレーム5の後側に搭載されたエンジン(図5、図7、図8参照)で、該エンジン6は、左,右方向に延在する横置き状態に配置されている。また、エンジン6の左側には、該エンジン6によって駆動される油圧ポンプ(図示せず)が設けられている。ここで、エンジン6は、後述のフロア部材9が支持部材7に支持された状態で、該フロア部材9の下側に入り込むように前側に詰めて配設されている。これにより、旋回フレーム5上の設置スペースを有効的に使用して上部旋回体3を小型化している。
7は旋回フレーム5の後側に固着された支持部材で、該支持部材7は、旋回フレーム5の一部を構成するものである。また。支持部材7は、後述するフロア部材9の後側を支持するために、エンジン6を跨ぐように旋回フレーム5の後側に取付けられている。そして、支持部材7は、図8、図11に示すように、エンジン6の上方に位置して左,右方向に延び、フロア部材9の後側建屋取付板12Dを下側から支持する台座7Aと、該台座7Aをエンジン6の上方に支持する複数本、例えば4本の支柱7B,7C,7D,7Eとにより大略構成され、該各支柱7B,7C,7D,7Eの下端部は、それぞれ旋回フレーム5に取付けられている。
また、台座7Aの前側には、フロア部材9の右外側となる位置に一対のガイドレール取付用ブラケット7F,7Gが設けられている。そして、各ガイドレール取付用ブラケット7F,7Gは、図14に示すように左,右方向に間隔をもって前側に突出し、左,右方向に貫通するピン孔7F1,7G1を有している。また、右側のブラケット7Gには、ねじ孔7G2が形成され、該ねじ孔7G2には、後述する連結ピン22のフランジ部22Aを固定するためのボルト23が螺着される。
8はエンジン6の後側に位置して旋回フレーム5の後端部に取付けられたカウンタウエイト(図1〜図4参照)で、該カウンタウエイト8は、作業装置4との重量バランスをとるもので、左,右方向に円弧状に延びる凸湾曲形状をなしている。
9はフロア部材を示し、該フロア部材9は、エンジン6の前側に位置して旋回フレーム5上の左側に設けられている。このフロア部材は、左前縦板5Bを挟んで作業装置4のロアブーム4Aよりも左側に配置されている。そして、フロア部材9は、前側部位を支持点としてチルトアップ、チルトダウン可能(傾転可能)に構成されている。また、フロア部材9は、図12、図13に示す如く、後述の足乗せ板10、レバー・ペダル取付板11、運転席台座12、接続ブラケット13等により大略構成されている。
10は後述の運転席14に着座したオペレータの足元に敷設された足乗せ板を示している。この足乗せ板10は、左,右方向に長尺なほぼ長方形状に形成され、その左側は円弧状に形成されている。
11は足乗せ板10の前端に取付けられたレバー・ペダル取付板を示している。このレバー・ペダル取付板11は、左,右方向に延びる板体として形成され、後述の走行用レバー・ペダル15等が取付けられる。また、レバー・ペダル取付板11の前端には、前側建屋取付板11Aが取付けられ、該前側建屋取付板11Aには後述するキャノピ17の前側部位が取付けられる。
12は足乗せ板10の後側に設けられ、運転席14を支持する運転席台座を示している。この運転席台座12は、その下側にエンジン6等を入り込ませるために、後側が高くなるステップ状に形成されている。そして、運転席台座12は、足乗せ板10の後側から立上がった立上り壁12Aと、該立上り壁12Aの上端から後方に延びた運転席支持板12Bと、該運転席支持板12Bの後端から斜め上側に延びた背板部12Cと、該背板部12Cの上端部から後側に張出した後側建屋取付板12Dと、前記運転席支持板12Bの右側の前寄り位置から後側建屋取付板12Dの右側前端部に向け斜めに延びた傾斜板12Eとにより大略構成されている。
ここで、後側建屋取付板12Dは、旋回フレーム5の後側に取付けられた支持部材7の台座7Aに着脱可能にボルト止めされる。また、後側建屋取付板12Dの上側には後述のキャノピ17の後側部位が取付けられる。さらに、傾斜板12Eは、後述するチルト機構20の移動部材25を取付けるものであるから、フロア部材9をチルトアップしたときの重量を支持できるように十分な強度をもって形成されている。
13はフロア部材9を構成する運転席台座12の傾斜板12Eに設けられた接続ブラケットを示している。この接続ブラケット13は、前側ないし上側に突出する三角形状の強度部材として形成され、その先端側には左,右方向に貫通するようにスリーブ13Aが挿嵌されている。そして、接続ブラケット13は、図14に示すように、そのスリーブ13A内にチルト機構20の移動部材25を回動可能に支持するものである。
14はフロア部材9の運転席台座12上に設けられた運転席(図2、図7等参照)で、該運転席14は、オペレータが着座するものである。また、運転席14の前側には、走行用レバー・ペダル15が配設され、運転席14の左,右両側には、作業用レバー16(右側のみ図示)が配設されている。
17はフロア部材9上に設けられた建屋としてのキャノピで、該キャノピ17は、左前縦板5Bを挟んで作業装置4のロアブーム4Aよりも左側に配置されている。そして、キャノピ17は、運転席14の上方および右側方を覆うものである。また、キャノピ17は、運転席14と作業装置4との間に立設され運転席14を右側方から覆う右側面部17Aと、該右側面部17Aの上端側から左側に延び運転席14を上方から覆う上面部17Bとにより大略構成されている。また、キャノピ17は、右前ピラー17C、左後ピラー(図示せず)、右後ピラー17Dを有している。そして、キャノピ17は、前側部位となる右前ピラー17Cがフロア部材9を構成するレバー・ペダル取付板11の前側建屋取付板11Aに取付けられ、後側部位となる左後ピラー、右後ピラー17Dが運転席台座12の後側建屋取付板12Dに取付けられている。
18は旋回フレーム5の前側に支持点として設けられた2組のフロア支持機構(図8中に右側のみ図示)を示している。このフロア支持機構18は、旋回フレーム5の前端部にフロア部材9の前側部位を傾転可能に支持するもので、左,右方向に離間して配設されている。また、各フロア支持機構18は、旋回フレーム5のフロア支持板5Kに取付けられた支持台18Aと、該支持台18Aを挟むようにレバー・ペダル取付板11の前側建屋取付板11Aに取付けられた一対の取付ブラケット18B(右側のみ図示)と、前記支持台18Aに各取付ブラケット18Bを回動可能に連結するピン18Cとにより大略構成されている。
これにより、各フロア支持機構18は、図15に示すように、そのピン18Cを中心にしてフロア部材9、キャノピ17を上側ないし前側にチルトアップさせたり、下側ないし後側にチルトダウンさせたりすることができる。
19は旋回フレーム5の右側に設けられた外装カバーで、該外装カバー19は、図4に示す如く、旋回フレーム5の右前縦板5Cの右側に位置し、後側がカウンタウエイト8まで延びて形成されている。そして、外装カバー19は、旋回フレーム5の右側に搭載された後述の作動油タンク27、燃料タンク28等を覆うものである。
次に、20は本実施の形態によるチルト機構を示し、該チルト機構20は、作業装置4のロアブーム4Aとフロア部材9との間に配置されている。ここで、オフセット式の作業装置4を備えた小旋回型油圧ショベル1は、作業装置4のロアブーム4Aとフロア部材9との間にスペースを確保するのが難しく、この位置にチルト機構20を配置した場合には、ロアブーム4A、外装カバー19等が邪魔になって操作が困難になる。
然るに、本実施の形態によるチルト機構20は、後述するねじ軸24の操作部24Bを容易に操作できるように、図1、図2、図7に示す如く、フロア部材9、キャノピ17をチルトダウンした状態で、操作部24Bを前側に伏せて輸送姿勢をとった作業装置4のロアブーム4Aよりも高い位置に配置している。また、チルト機構20は、図3に示すように作業装置4を旋回姿勢とした場合に、立上ったロアブーム4Aよりも操作部24Bを前側に配置している。
そして、チルト機構20は、図8、図15に示すように、フロア支持機構18のピン18Cを中心としてフロア部材9の後側をチルトアップ、チルトダウンさせるもので、図9、図10、図11、図14に示すように、後述のガイドレール21、連結ピン22、ねじ軸24、移動部材25等により大略構成されている。
これにより、チルト機構20は、ガイドレール21の後端側に設けられる後述の連結ピン22を揺動支点とし、ガイドレール21の途中部位に位置してフロア部材9側に取付けられる移動部材25を移動支点として、当該移動部材25がガイドレール21に沿って任意の位置まで変位することにより、フロア部材9を移動部材25の変位量に応じてチルトアップ、チルトダウン(傾転)させるものである。
21は後端側が支持部材7のガイドレール取付用ブラケット7F,7Gに上,下方向に揺動可能に取付けられたガイドレールで、該ガイドレール21は、後端側と自由端となった先端側との間で後述の移動部材25を直線的に案内するものである。そして、ガイドレール21は、図14に示す如く、前述したガイドレール取付用ブラケット7F,7Gに揺動支点として上,下方向に揺動可能に取付けられる後端取付部21Aと、上,下方向に間隔をもった状態で該後端取付部21Aから平行に延びた一対のレール部21Bと、該各レール部21Bの先端部を連結して設けられた先端連結板21Cとにより構成され、全体として長方形状の枠体をなしている。また、先端連結板21Cには、各レール部21B間に位置してねじ軸24の先端側が貫通する軸挿通孔21Dが形成されている。一方、後端取付部21Aの後端部には、後述の連結ピン22が挿通されるピン挿通孔21Eが設けられている。
22は支持部材7のガイドレール取付用ブラケット7F,7Gにガイドレール21を揺動可能に取付ける連結ピンを示している。この連結ピン22は、ガイドレール21の揺動支点を構成している。また、連結ピン22には、右側のブラケット7Gに対面する位置に長円状のフランジ部22Aが設けられ、該フランジ部22Aには回り止め用のボルト挿通孔22Bが形成されている。
そして、連結ピン22を用いて支持部材7にガイドレール21を取付ける場合には、各ブラケット7F,7G間にガイドレール21の後端取付部21Aを配置し、この状態でピン孔7F1,7G1、ピン挿通孔21Eに貫通するように連結ピン22を挿嵌することにより、支持部材7の前側にガイドレール21を上,下方向に揺動可能に取付けることができる。また、連結ピン22のフランジ部22Aに設けられたボルト挿通孔22Bをブラケット7Gのねじ孔7G2に位置合せし、該ねじ孔7G2にボルト23を螺着することにより、連結ピン22を回り止め状態、抜止め状態に保持することができる。一方、支持部材7からガイドレール21を取外す場合には、ボルト23を緩めて連結ピン22を右側に引抜くことにより、ガイドレール21を取外すことができる。
ここで、支持部材7にガイドレール21を取付けたり、取外したりする場合には、図10に示すように、後述の保護カバー26を取外すことによって連結ピン22、ボルト23に容易に手を伸ばすことができ、その周囲に十分な作業スペースも確保することができる。従って、本実施の形態による油圧ショベル1では、チルト機構20の取付け、取外し作業時にフロア部材9等をチルトアップする必要はない。
24はガイドレール21の各レール部21B間に位置して設けられ、該各レール部21Bに沿って延びたねじ軸を示している。このねじ軸24は、外周にねじ山が刻設された棒状体として形成され、後述する移動部材25の螺合孔25Cに螺合している。また、ねじ軸24は、後端側が自由端24Aとなり、先端側がガイドレール21の先端連結板21Cに軸方向に位置決めされた状態で回転可能に取付けられている。
さらに、ねじ軸24の先端部は、先端連結板21Cから前側に突出して操作部24Bとなっている。この操作部24Bは、例えばボルトの頭と同様に六角形状をなすことにより、インパクトレンチ等のねじ締め用工具(図示せず)を外部から接続できるようになっている。また、ねじ軸24は、その回転量によりフロア部材9をチルトアップしたときの角度を任意に調整することができるから、点検作業、メンテナンス作業、機器類の着脱作業等に応じた作業スペースを適宜に得ることができる。
ここで、ねじ軸24の操作部24Bは、ガイドレール21が後端取付部21A側よりも先端連結板21C側が高くなるように前側に向け上側に傾斜したことにより、連結ピン22よりも高い位置で、図1、図2に示すように作業装置4のロアブーム4A、アーム4D等を輸送姿勢とした状態で操作できる高さ位置に配置されている。これにより、作業者は、例えば作業装置4のロアブーム4Aの上側に乗ることによりねじ軸24の操作部24Bを操作することができる。また、ねじ軸24の操作部24Bは、図3に示すように作業装置4が旋回姿勢をとった場合でも、そのロアブーム4Aよりも前側の操作可能な位置に配置されている。
25はチルト機構20の移動支点を構成する移動部材を示し、該移動部材25は、ねじ軸24に螺合して取付けられると共にフロア部材9の接続ブラケット13に取付けられている。そして、移動部材25は、ガイドレール21の途中に位置し、ねじ軸24が回転駆動されたときにガイドレール21に沿って先端側または後端側に直線的に移動(変位)するものである。
また、移動部材25は、図14に示す如く、左,右方向に延びた円柱状の軸体25Aと、フロア部材9と反対側となる該軸体25Aの一端部に拡径して設けられた鍔部25Bと、前記軸体25Aの一側に位置して該軸体25Aの直径方向に貫通し、内周側にねじ山が刻設された螺合孔25Cと、前記軸体25Aの他端面に対面して配設された抜止め用のワッシャ25Dと、該ワッシャ25Dを前記軸体25Aの他端面に固定するために前記軸体25Aの他端部に螺着されるボルト25Eとにより大略構成されている。
そして、移動部材25の長さ方向の一端側は、ガイドレール21の各レール部21B間に移動可能に配置される。この状態で螺合孔25Cには、ねじ軸24が螺合している。また、軸体25Aの他端側は、フロア部材9に設けられた接続ブラケット13のスリーブ13Aに回動可能に挿通される。この状態で、軸体25Aの他端部にワッシャ25Dをボルト25Eで固定することにより、軸体25Aをスリーブ13Aに対して抜止め状態に保持することができる。
26は支持部材7の台座7A右側に位置してフロア部材9に取付けられた保護カバーを示している(図4、図10参照)。この保護カバー26は、旋回フレーム5に対してガイドレール21を連結する連結ピン22、支持部材7のガイドレール取付用ブラケット7F,7Gの近傍を覆うようにフロア部材9の右側に取付け、取外し可能に設けられている。また、保護カバー26は、台座7Aの右側部分を上側から覆う箱状体26Aと、該箱状体26Aの前端から前側に延びて連結ピン22、ボルト23の近傍を覆う舌片部26Bとにより構成されている。
そして、通常は保護カバー26を取付けて舌片部26Bで連結ピン22、ボルト23を覆うことにより、いたずらで連結ピン22が取外されるような事態を未然に防ぐことができる。また、保護カバー26を取外したときには、連結ピン22、ボルト23を容易に手が届くフロア部材9の右外側に露出させることができ、連結ピン22を取外すことができる。
次に、旋回フレーム5の支持部材7、フロア部材9に対するチルト機構20の取付状態について説明する。まず、ガイドレール21の後端取付部21Aは、連結ピン22により旋回フレーム5の支持部材7に揺動可能に取付けられている。一方、ガイドレール21に沿って移動する移動部材25は、フロア部材9の接続ブラケット13に挿着されている。
ここで、チルト機構20は、図9に示す如く、ガイドレール21の後端側に位置する連結ピン22の中心が揺動支点O1となり、移動部材25の中心が移動支点O2となる。この場合、フロア部材9の後側をチルトダウンして支持部材7上に載置した状態で、揺動支点O1よりも高さ寸法Hだけ高い位置に移動支点O2を配置しているから、ガイドレール21は、後端取付部21A側よりも先端連結板21C側が高くなるように前側に向け上側に傾斜している。また、ねじ軸24の操作部24Bは、揺動支点としての連結ピン22よりも高い位置で、輸送姿勢のロアブーム4Aに邪魔されずに操作できる高さ位置、即ち、ロアブーム4Aの上面よりも高い位置に配置されている。
これにより、移動部材25をガイドレール21に沿って先端側に移動したときの方向は、上側ないし前側となるから、フロア部材9の後側をチルトアップするときの方向とほぼ同じにすることができる。従って、ねじ軸24を回転したときの力を、移動部材25を移動させる力として効率よく作用させることができ、軽い力でフロア部材9、運転席14、キャノピ17等をチルトアップすることができる。
また、オフセット式の作業装置4のロアブーム4Aとフロア部材9とは、接近して配設されており、チルト機構20は、その僅かな隙間を利用して配置している。しかし、チルト機構20は、ガイドレール21の先端側が高くなるように上側に傾斜させることにより、図1、図7等に示すように、ねじ軸24の操作部24Bを輸送姿勢の作業装置4のロアブーム4Aよりも高い位置に配置している。さらに、ねじ軸24の操作部24Bは、図3に示すように旋回姿勢をとった作業装置4のロアブーム4Aよりも前側に配置している。これにより、作業装置4のロアブーム4A、外装カバー19等に邪魔されることなく、ねじ軸24の操作部24Bに工具を接続することができ、また接続した工具を簡単に操作することができる。
このように構成されたチルト機構20は、オフセット式の作業装置4を輸送姿勢とした状態で、ロアブーム4A上に突出したねじ軸24の操作部24Bにインパクトレンチ、スパナ等の工具を連結して該ねじ軸24を回転駆動することにより、該ねじ軸24に螺合した移動部材25をガイドレール21の先端側に移動する。これにより、チルト機構20は、旋回フレーム5側の支持部材7と移動部材25との距離寸法を大きくすることができるから、図15に示す如く、該移動部材25が接続されたフロア部材9をフロア支持機構18を中心として前側ないし上側にチルトアップすることができる。
一方、チルト機構20は、ねじ軸24を逆方向に回転駆動して移動部材25をガイドレール21の後端側に移動することにより、支持部材7と移動部材25との距離寸法を小さくすることができ、フロア部材9を後側ないし下側にチルトダウンすることができる。
なお、図5に示すように、27は旋回フレーム5の右前縦板5Cの右側に配設された作動油タンク、28は該作動油タンク27の前側に配設された燃料タンクをそれぞれ示している。
本実施の形態による油圧ショベル1は上述の如き構成を有するもので、次に、上部旋回体3を組立てる場合の動作について説明する。
まず、旋回フレーム5の後側にエンジン6を搭載し、該エンジン6を跨ぐように支持部材7を旋回フレーム5に取付け、作動油タンク27、燃料タンク28、外装カバー19等を取付ける。また、フロア支持機構18を介してフロア部材9の前側部位を旋回フレーム5の前側に取付け、支持部材7とフロア部材9に対してチルト機構20を取付ける。
この場合、フロア部材9等をチルトアップさせることなく、フロア部材9の後側部位を支持部材7上に載置した状態で組立作業を行うことができる。即ち、支持部材7の各ガイドレール取付用ブラケット7F,7G、チルト機構20を構成するガイドレール21の後端取付部21Aおよび連結ピン22は、フロア部材9の右外側で外部から簡単に手が届く位置に配置されている。また、フロア部材9の接続ブラケット13および移動部材25もフロア部材9の右側で外部から簡単に手が届く位置に配置されている。これにより、フロア部材9をチルトダウンさせた状態でチルト機構20の組付け作業を行うことができる。
次に、このように組立てられた油圧ショベル1の動作について説明する。まず、オペレータは運転席14に着座し、この状態で走行用レバー・ペダル15を操作することにより、下部走行体2を走行させることができる。また、作業用レバー16を操作することにより、作業装置4を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行なうことができる。
一方、油圧ショベル1のメンテナンス作業を行うために、フロア部材9をチルトアップするときの作業について説明する。この場合には、作業装置4をバケット4Eとアーム4Dを手前に抱え込むように折畳みロアブーム4A等を前側に倒した姿勢とすることにより、安定的な輸送姿勢をとることができる。そして、作業装置4を輸送姿勢としたら、フロア部材9の後側部位を旋回フレーム5の支持部材7に取付けているボルト等を取外す。次に、作業者は、作業装置4のロアブーム4A上に乗り、該ロアブーム4Aの上側からチルト機構20を構成するねじ軸24先端の操作部24Bにインパクトレンチ等を連結し、該ねじ軸24を回転駆動する。
これにより、外部からの操作で移動部材25をガイドレール21に沿って先端側に移動することができるから、該移動部材25が取付けられたフロア部材9、キャノピ17等を、図15に示すようにフロア支持機構18を中心として上側ないし前側に向けてチルトアップすることができる。
このときに、移動部材25をガイドレール21に沿って先端側に移動したときの方向と、フロア部材9の後側をチルトアップするときの方向とをほぼ同じ上側ないし前側としているから、軽い力でフロア部材9等をチルトアップすることができる。
そして、フロア部材9をチルトアップした状態では、エンジン6、制御弁等のメンテナンス作業等を行うことができる。一方、作業が終了したら、インパクトレンチでねじ軸24を逆方向に回転駆動して移動部材25をガイドレール21に沿って後端側に移動することにより、フロア部材9等を下側ないし後側にチルトダウンさせることができる。
このように、本実施の形態によれば、チルト機構20で移動部材25を案内するガイドレール21は、フロア部材9をチルトダウンした状態で、後端側よりも先端側が高くなるように上側に傾斜させている。これにより、ねじ軸24の操作部24Bは、図1、図2に示す如く、連結ピン22よりも高い位置で、作業装置4のロアブーム4A、アーム4D等を輸送姿勢とした状態で操作できる高さ位置に配置することができる。
この結果、作業者は、フロア部材9の右側近傍に配置された作業装置4のロアブーム4A等に邪魔されることなく、該ロアブーム4Aの上側からねじ軸24の操作部24Bにインパクトレンチ等の工具を接続することができ、また接続した工具を簡単に操作することができ、チルト作業の作業性を向上することができる。しかも、ねじ軸24の操作部24Bは、図3に示すように、旋回姿勢をとった作業装置4のロアブーム4Aよりも前側に配置しているから、この旋回姿勢でもチルト作業を行うことができる。
また、図9に示す如く、ガイドレール21の後端取付部21Aを旋回フレーム5側の支持部材7に揺動可能に取付ける連結ピン22の揺動支点O1よりも、フロア部材9側に取付けられた状態でガイドレール21に沿って移動する移動部材25の移動支点O2を高さ寸法Hだけ高い位置に配置しているから、ガイドレール21は、後端取付部21A側よりも先端連結板21C側が高くなるように前側に向け上側に傾斜させることができる。これにより、移動部材25をガイドレール21に沿って先端側に移動するときの方向を、フロア部材9の後側をチルトアップするときの方向とほぼ同じ上側ないし前側とすることができる。
これにより、ねじ軸24を回転したときの力を、移動部材25を移動させる力として効率よく作用させることができ、軽い力でフロア部材9をチルトアップすることができるから、ガイドレール21、ねじ軸24、移動部材25等の強度を低く設定することができる。また、チルト機構20のねじ軸24を手動でも簡単に回転させることができ、作業性を高めることができる。
また、ガイドレール21を取付ける支持部材7の各ガイドレール取付用ブラケット7F,7Gと、移動部材25を取付けるフロア部材9の接続ブラケット13は、キャノピ17の後側や右側から簡単に手が届く位置に配置している。この結果、フロア部材9等をチルトアップさせることなく、フロア部材9をチルトダウンさせた安定した状態でチルト機構20の組付け作業を行うことができ、チルト機構20の組立作業、メンテナンス作業等の作業性を向上することができる。
一方、チルト機構20の後端側には、フロア部材9の右外側に位置して保護カバー26を設け、該保護カバー26により支持部材7のガイドレール取付用ブラケット7F,7G、連結ピン22を覆うことができる。従って、保護カバー26は、チルト機構20がいたずらされるような事態を未然に防ぐことができ、チルト機構20を保護して信頼性を向上することができる。
また、チルト機構20には、移動部材25を移動させる手段としてねじ軸24を用いているから、該ねじ軸24の回転量によりフロア部材9をチルトアップしたときの角度を任意に調整することができる。これにより、フロア部材9の下側に形成する作業スペースを、点検作業、メンテナンス作業、着脱作業等に応じて適宜に調整することができるから、無駄なチルト作業を省略して作業性を向上することができる。
なお、実施の形態では、フロア部材9上に運転席14の右側と上側を覆うキャノピ17を設けたキャノピ仕様の油圧ショベル1を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図16に示す第1の変形例による油圧ショベル31のように、建屋としてフロア部材9上に運転席14の周囲と上側を覆うキャブ32を設ける構成としてもよい。
また、実施の形態では、建設機械としてオフセット式の作業装置4を備えたオフセット式油圧ショベル1を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図17に示す第2の変形例による油圧ショベル41のように、モノブーム式の作業装置42を備えたモノブーム式油圧ショベルにも適用することができる。
即ち、モノブーム式油圧ショベル41に設けられた作業装置42は、オフセット動作を行わないタイプの標準的な作業装置で、ブーム42A、アーム42B、バケット42Cおよび各シリンダ42D,42E,42Fにより大略構成されている。また、モノブーム式の作業装置42は、キャノピ仕様の油圧ショベル31にも同様に適用することができるものである。
また、実施の形態では、建設機械としてクローラ式の下部走行体2を備えた油圧ショベル1を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベル、油圧クレーン等の他の建設機械にも適用することができる。
本発明の実施の形態によるキャノピ仕様のオフセット式油圧ショベルを作業装置を輸送姿勢とした状態で示す斜視図である。 図1のオフセット式油圧ショベルを示す正面図である。 図1のオフセット式油圧ショベルを作業装置を仰動して小旋回姿勢とした状態で示す正面図である。 図1のオフセット式油圧ショベルを拡大して示す平面図である。 カウンタウエイト、キャノピ、運転席、外装カバー等を取外した状態の上部旋回体を示す平面図である。 旋回フレームを示す平面図である。 カウンタウエイト、タンク、外装カバー等を取外した状態にある上部旋回体を輸送姿勢にある作業装置の一部と一緒に示す正面図である。 図7に示す上部旋回体を拡大して示す拡大正面図である。 図8中のチルト機構と周辺を拡大して示す要部拡大正面図である。 保護カバーを外してチルト機構の連結ピンを露出させた状態を示す要部拡大の斜視図である。 支持部材とチルト機構を示す外観斜視図である。 フロア部材を単体で示す平面図である。 フロア部材を単体で示す斜視図である。 チルト機構を支持部材、フロア部材の一部と一緒に示す分解斜視図である。 チルト機構によりフロア部材とキャノピをチルトアップした状態を示す正面図である。 本発明の第1の変形例によるキャブ仕様のオフセット式油圧ショベルを示す正面図である。 本発明の第2の変形例によるキャノピ仕様のモノブーム式油圧ショベルを示す正面図である。
符号の説明
1,31,41 油圧ショベル(建設機械)
2 下部走行体
3 上部旋回体
4,42 作業装置
4A ロアブーム
4A1 フート部
4B アッパブーム
4Cアーム支持部材
4D アーム
4E バケット
5 旋回フレーム
5A 底板
5B 左前縦板
5C 右前縦板
6 エンジン
7 支持部材
7A 台座
7B〜7E 支柱
7F,7G ガイドレール取付用ブラケット
9 フロア部材
10 足乗せ板
13 接続ブラケット
14 運転席
17 キャノピ
18 フロア支持機構(支持点)
20 チルト機構
21 ガイドレール
22 連結ピン
24 ねじ軸
24B 操作部
25 移動部材
26 保護カバー
O1 揺動支点
O2 移動支点

Claims (6)

  1. 底板と該底板上に立設された左,右の縦板を有するフレームと、ブームと該ブームに回動可能に支持されたアームとを備え該ブームのフート部が前記左,右の縦板の前側に位置して俯仰動可能に支持された作業装置と、該作業装置のブームよりも左側に位置して前記フレーム上に設けられたフロア部材とを備えてなる建設機械において、
    前記フロア部材は前側を支持点として前記フレーム上に傾転可能に支持する構成とし、前記作業装置のブームとフロア部材との間には前,後方向に延びて前記フロア部材を前記支持点を中心にしてチルトアップ、チルトダウンさせるチルト機構を配置し、
    前記チルト機構は、長さ方向の後端側に位置して前記フレームに揺動可能に取付けられる揺動支点と、長さ方向の途中部位に設けられると共に前記フロア部材に取付けられる移動支点と、長さ方向の先端側に設けられ前記移動支点を移動させて前記フロア部材を傾転操作する操作部とにより構成し、
    前記チルト機構の操作部は、前記揺動支点となる後端側よりも高い位置に配置したことを特徴とする建設機械。
  2. 底板と該底板上に立設された左,右の縦板を有するフレームと、ブームと該ブームに回動可能に支持されたアームとを備え該ブームのフート部が前記左,右の縦板の前側に位置して俯仰動可能に支持された作業装置と、該作業装置のブームよりも左側に位置して前記フレーム上に設けられたフロア部材とを備えてなる建設機械において、
    前記フロア部材は前側を支持点として前記フレーム上に傾転可能に支持する構成とし、前記作業装置のブームとフロア部材との間には前,後方向に延びて前記フロア部材を前記支持点を中心にしてチルトアップ、チルトダウンさせるチルト機構を配置し、
    前記チルト機構は、長さ方向の後端側に位置して前記フレームに揺動可能に取付けられる揺動支点と、長さ方向の途中部位に設けられると共に前記フロア部材に取付けられる移動支点と、長さ方向の先端側に設けられ前記移動支点を移動させて前記フロア部材を傾転操作する操作部とにより構成し、
    前記チルト機構の操作部は、前記ブームとアームを輸送姿勢で折畳んだ状態で操作できる高さ位置に配置したことを特徴とする建設機械。
  3. 前記チルト機構は、後端側が前記揺動支点として前記フレームに上,下方向に揺動可能に取付けられ先端側が自由端となって前側に延びたガイドレールと、該ガイドレールに沿って延びた先端部が前記操作部となり該ガイドレールの長さ方向に位置決めされた状態で回転可能に取付けられたねじ軸と、前記フロア部材側に回動可能に取付けられ該ねじ軸に螺合した状態で前記ガイドレールに沿って前,後方向に移動する移動支点となる移動部材とを含んで構成し、
    前記移動部材を前記ガイドレールの後端側よりも高い位置に配置することにより、前記ガイドレールを先端側に向け上向きに傾斜させる構成としてなる請求項1または2に記載の建設機械。
  4. 前記フレームの後側には、エンジンを設けると共に、前記フロア部材の後側を支持する支持部材を前記エンジンを跨いで設け、
    前記支持部材には、前記チルト機構の後端側を揺動可能に支持するブラケットを前記エンジンよりも高い位置に設ける構成としてなる請求項1,2または3に記載の建設機械。
  5. 前記支持部材のブラケットは、前記フロア部材の右外側となる位置に配置してなる請求項4に記載の建設機械。
  6. 前記チルト機構の後端側は、連結ピンを用いて前記支持部材のブラケットに揺動可能に連結し、前記チルト機構の後端側には、前記ブラケットと連結ピンの近傍を覆うカバーを着脱可能に設ける構成としてなる請求項4に記載の建設機械。
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